CONSEILS
POUR LES
CONCEPTEURS
CONSEILS
POUR LES
CONCEPTEURS
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B
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A
20 20k50 100 200 500 1k 2k 5k 10
080278 - 13
k
Hz
28 eTech - NUMÉRO2 eTech - NUMÉRO2 29
< Suite de la page 27
Pour ce faire, nous avons opté pour un
convertisseur c.c./c.c. Maxim ICL7662 (voir
figure 2). Ce circuit imprimé sert de pompe
de charge et peut supporter des tensions
jusqu’à 20 V. Il est compatible broche à broche
et fonctionnellement avec le modèle ICL7660,
plus courant, qui supporte jusqu’à 10 V (ou 12 V
pour la version A) et pourrait être utilisé ici sans
problème. Le principal avantage de l’ICL7662
est sa simplicité : il ne nécessite que deux
condensateurs externes. Il a toutefois le
léger inconvénient de ne pas réguler la
tension de sortie.
La tension de sortie hors charge est égale à la
tension d’entrée, mais négative. Cependant elle
décroît lorsque le courant de sortie augmente.
Pour accroître la stabilité de la tension de sortie,
nous avons branché deux CI en parallèle.
Si vous chargez un seul CI alimenté en 9 V
avec une résistance de 100 Ω, la tension de
sortie chute à environ -4,6 V ; avec deux CI en
parallèle, elle tombe à -6,3 V seulement. Avec
le préamplificateur comme charge, elle ne
chute que de 0,35 V (sachant que le NE5532
consomme environ 7,5 mA). Il serait possible
d’utiliser d’autres amplificateurs opérationnels
présentant une consommation inférieure, mais ils
sont bien souvent de moindre qualité : le NE5532
est excellent pour les applications audio.
Dans notre prototype, nous avions initialement
branché quatre CI en parallèle, mais qu’ils soient
trois ou quatre ne nous apportait pas grand-
chose. Nous avions par contre remarqué un
effet étrange : le fonctionnement asynchrone
des oscillateurs internes faisait varier lentement
l’ondulation de la sortie entre deux valeurs.
Sachant que la fréquence de cette ondulation était
de 10 kHz, elle risquait de devenir audible. Nous
avons donc couplé les CI à une horloge externe
fournie par un CI 555 dont la fréquence est réglée
sur 40 kHz, afin que l’ondulation atteigne les
20 kHz et soit donc hors des fréquences audibles.
L’un des avantages de cette solution réside dans
le fait que l’inductance du filtre de sortie peut être
bien plus petite et donc entraîner une perte de
résistance bien moindre. L’inductance mise en L2
présente une résistance série nominale de 12 Ω.
L1 et L2 sont des inductances antiparasites axiales
standard, que nous avons placées à la verticale
(tout comme les quatre résistances du circuit) afin
de gagner de la place.
Nous ne nous attarderons pas sur le circuit qui
entoure le 555 : il s’agit d’une configuration
astable standard. IC1 envoie le signal d’entrée
de l’horloge aux deux convertisseurs, via une
résistance de 1 kΩ chacun afin d’éviter tout
Kits employés
Comme indiqué dans la liste des composants,
vous pouvez commander des cartes à circuits
imprimés vierges sur www.thepcbshop.com.
Figure3. Les courbes montrent les eets des diérents réglages maximum du contrôle de
la tonalité.
Liste des composants
Carte de préamplification
Résistances
R1 = 220 kΩ (Code commande :
159-004)
R2 = 3,3 kΩ (157-480)
R3 = 10 kΩ (150-928)
R4,R5 = 2,2 kΩ (151-088)
R6 = 15 kΩ (151-145)
R7,R8 = 1,5 kΩ (151-094)
R9 = 4,7 kΩ (151-000)
R10,R11 = 1 kΩ (157-446)
R12 = 1 MΩ (151-123)
R13 = 100 Ω (157-610)
P1 = potentiomètre 10 kΩ,
logarithmique (361-7033)
P2,P3,P4 = potentiomètre 10 kΩ,
linéaire (361-7033)
Condensateurs
(entraxe des broches 5 mm / 0,2”)
C1,C8 = 68 pF céramique (653-0030)
C2 = 180 nF polyester / MKT (334-209)
C3 = 4,7 nF polyester / MKT (312-1661A)
C4,C5,C6 = 27 nF polyester / MKT
(312-1447)
C7 = 6,8 nF polyester / MKT (622-4145)
C9,C10 = 100 nF polyester / MKT
(463-1765)
Semiconducteurs
IC1 = NE5532 (DIP-8) (810-188)
Divers
CI n° 080278-1
(www.thepcbshop.com)
Liste des composants
Carte d’alimentation
Résistances
R1,R2 = 100 kΩ (Code commande :
151-303)
R3,R4 = 1 kΩ (157-446)
Condensateurs
C1,C5,C6,C11,C12 = 100 nF céramique,
entraxe broches 5 mm (0,2”) (652-9995)
C2 = 100 pF, entraxe des broches 5 mm
(0,2”) (405-7662)
C3,C4,C9,C10 = 10 μF 63V radial
électrolytique, entraxe des broches
2,5 mm (0,1”) (521-3504)
C7,C8 = 4,7 μF 63 V radial électrolytique,
entraxe des broches 5 mm (0,2”)
(520-1040)
Inductances
L1 = axiale 10 μH (montage vertical) (191-
0481)
L2 = axiale 1 mH (montage vertical) (191-
0712)
Semiconducteurs
IC1 = TLC555 (DIP-8) (638-942)
IC2,IC3 = ICL7662CPA+ (DIP-8)
(CI Maxim) (207-0118)
Divers
CI n° 080279-1
(www.thepcbshop.com)
problème lors de la mise sous tension (risque de
déclenchement parasite). Le filtre de sortie L2/
C10/C12 permet d’éliminer presque entièrement
l’ondulation des condensateurs C7 et C8, qui sont
branchés en parallèle afin de réduire la résistance
série : à l’oscilloscope, on ne voit plus qu’une
faible trace de la fréquence de commutation de
l’amplificateur de puissance.
Résultats des tests
Les résultats les plus intéressants du test
de ce contrôleur de tonalité sont bien sûr les
courbes de réponse en fréquence individuelles
des réglages de tonalité. La figure 3 illustre les
positions maximum, minimum et neutre (les
positions des réglages des graves et des aigus
restent inchangées). En position neutre, l’on
note une légère atténuation d’un peu moins d’un
décibel à 20 kHz, principalement causée par
les condensateurs antiparasites RF C1 et C8. À
20 Hz, la variation du gain est de ±14 dB (±12 dB
à 40 Hz) ; elle est d’environ ±12 dB à 20 kHz.
La distorsion est inférieure à 0,005 % avec un
signal d’entrée de 0,5 V (1 kHz, bande passante
de 22 kHz, volume réglé au maximum, réglages
de tonalité en position neutre). La consommation
de l’ensemble du circuit est de 56 mA à 9 V, soit
12 mA de plus que l’amplificateur PWM seul.
Avec un haut-parleur à 8 Ω et l’amplificateur en
légère surcharge, la consommation monte à
162 mA maximum, ce qui est vraiment trop pour
une batterie 9 V. Si vous avez plusieurs canaux,
nous vous recommandons par conséquent
d’utiliser un adaptateur secteur.
Nous n’avons pas testé les réglages de la
tonalité à l’aide de potentiomètres, mais avec
des commutateurs rotatifs et des résistances.
Nous nous intéressions en effet surtout aux
performances en position neutre ainsi qu’aux
limites inférieure et supérieure. Nous avons donc
réduit chaque potentiomètre à deux résistances
et un commutateur rotatif. La tolérance des
potentiomètres est généralement assez élevée
(bien souvent aux alentours de ±20 %), ce
qui a inévitablement un effet sur les plages de
fréquences et les gains maximum et minimum.
Avec plusieurs canaux, les différents écarts
peuvent entraîner des différences audibles.
Si vous avez la possibilité de vérifier si les
différents canaux des potentiomètres stéréo
correspondent, nous vous recommandons
vivement de le faire. Avec plusieurs canaux,
vous pouvez éventuellement utiliser des
commutateurs rotatifs avec plusieurs pôles, mais
cette solution est onéreuse.
Construction des trois cartes
Dans la mesure du possible, nous avons disposé
les connecteurs de chacune des trois cartes de
la même manière. La sortie du préamplificateur
se trouve dans le même coin que son entrée,
les connecteurs d’alimentation sont au même
endroit que les sorties d’alimentation de la
carte d’alimentation et l’entrée 9 V de la carte
d’alimentation est directement mise en boucle
sur les deux connecteurs de l’amplificateur, dont
la position correspond à celle des connexions
d’alimentation. À côté de ces dernières, nous
avons également disposé les connexions du
bouton d’alimentation (S1), lequel ne sert qu’à
l’amplificateur. Il est en effet préférable d’insérer
un commutateur en série avec l’entrée de la carte
d’alimentation, ce qui permet ainsi de court-
circuiter la connexion de S1.
Nous avons délibérément omis de prévoir des
trous de fixation sur les trois cartes afin de
gagner en compacité. Si vous souhaitez monter
l’ensemble de manière fiable, le plus simple
est probablement d’opter pour une paire de
supports latéraux en plastique avec des fentes,
qui permettront de disposer les cartes les unes
au-dessus des autres. Nous vous conseillons de
placer la carte d’alimentation en bas, le réglage
de la tonalité au milieu et l’amplificateur de
puissance en haut.
(080278-1)